Як зробити належний аналіз DFM для дизайну прес-форм?

Чому DFM є кроком, який визначає все після нього

Проектування для технологічності, або DFM, — це процес перегляду конструкції деталі, зокрема щодо того, як вона насправді поводитиметься у прес-формі та під час виробництва, перш ніж торкнутися інструментальної сталі. Це не формальність, прикріплена до передньої частини проекту. Це момент, де задум дизайну перевіряється на виробничу реальність, і більшість дорогих проблем із цвіллю сходять до чогось, що могло бути підхоплено тут.

Реальний сценарій - Скільки насправді коштує пропущений огляд DFM

Уявіть собі проект, у якому файли дизайну клієнта йшли безпосередньо до інструментів без детального проходження DFM, переважно для того, щоб заощадити тиждень або два на графіку проекту. На півдорозі конструювання прес-форми інструментарій виявив конструкцію ребра, яка створювала б видимі сліди раковини на косметичній поверхні деталі, а також досить крутий перехід товщини стінки, щоб ризикувати деформацією. Виправлення цього після того, як інструменти вже почались, означало повторну обробку частини прес-форми, яка вже була оброблена, додаючи як вартість, так і затримку, яка значно перевищувала час, який нібито заощаджував пропускаючи перевірку. Належне проходження DFM на початку виявило б обидві проблеми на папері, по суті, без жодних витрат, окрім самого перегляду.

Що насправді охоплює аналіз DFM

Чотири основні області огляду - Геометрія, Матеріал, Інструменти та Процес

Ретельний огляд DFM зазвичай працює в чотирьох пов’язаних областях. Перевірка геометрії перевіряє товщину стінок, кути осі, ребра, виступи та інші характеристики деталей на можливість формування. Аналіз матеріалу підтверджує текучість вибраної смоли та поведінку усадки сумісні з конструкцією деталі. Огляд інструментів розглядає, як сама форма повинна бути побудована для виготовлення деталі, включаючи розташування воріт, схему охолодження та будь-які механізми, як-от слайди чи підйомники. Перевірка процесу розглядає те, як деталь буде фактично відформована під час виробництва, включаючи очікуваний час циклу та будь--пов’язаний із процесом ризик, який може спричинити конструкція. Пропуск будь-якої з цих областей має тенденцію залишати прогалину, яка з’являється пізніше, як правило, на дорожчому етапі проекту.

Огляд товщини стінки та однорідності

Чому невідповідна товщина стінки є найпоширенішим прапором DFM

Невідповідність товщини стінок незмінно є однією з найпоширеніших проблем, які виявляються в огляді DFM, оскільки різкі зміни товщини створюють нерівномірне охолодження, що безпосередньо призводить до викривлення, слідів раковини або внутрішньої напруги.

Збереження поступового переходу товщини стіни, як правило, дотримуючись приблизно 1,5:1 співвідношення між суміжними секціями, є стандартною вказівкою DFM, яка суттєво знижує ризик дефектів, не вимагаючи повного перепроектування геометрії в більшості випадків.

Аналіз кута осадки та викиду

Форми для лиття під тиском сімейства прозорих лотків PS - Розгляд кута осідання для оптично прозорих деталей

A Прозора форма для лиття під тискомпредставляє певну проблему кута осідання, яку варто позначити під час перевірки DFM. Кут тяги, невелика конусність на вертикальних стінках, що дозволяє деталі вивільнятися з форми без перетягування чи подряпин, має значення для кожної формованої деталі, але це особливо важливо для оптично прозорих виробів, оскільки будь-які сліди тяги від недостатньої тяги відразу видно на прозорій поверхні, так як їх просто не було б на непрозорій частині. Огляд DFM для прозорих частин зазвичай перевіряє кут тяги більш консервативно, ніж для подібної непрозорої конструкції, часто рекомендуючи трохи крутішу тягу, особливо на косметичних поверхнях, щоб захистити оптичну прозорість під час викиду.

Огляд ребра, боса та функцій

Форма для лиття під тиском кришки телефону столу - Перевірка ребер і виступів на відповідність номінальній товщині стінки

A Настільна кришка телефонуd зазвичай містить ребра для структурної підтримки та виступи для гвинтового кріплення, обидва з яких потребують особливої ​​уваги DFM. Загальна вказівка ​​передбачає, що товщина ребра становить приблизно 50-60% від номінальної товщини прилеглої стінки, оскільки ребро, яке є занадто товстим відносно навколишньої стіни, має тенденцію створювати видимий слід раковини прямо навпроти нього на косметичній поверхні. Конструкція втулки піддається подібній ретельній перевірці, оскільки надто товсті втулки можуть спричинити таку саму проблему від раковини, тоді як надто тонкі втулки можуть не забезпечити достатньої міцності для кріплення гвинтів. Огляд DFM перевіряє кожну з цих характеристик окремо на товщину навколишньої стінки, замість того, щоб покладатися на єдине загальне правило для всієї частини.

Розташування воріт і моделювання шляху потоку

Перевірка розташування воріт під час DFM зазвичай включає моделювання потоку, щоб підтвердити, що пластик досягає кожної секції порожнини перед тим, як охолоне надто сильно, щоб заповнити її повністю, питання, яке більш детально розглядається в нашій спеціальній статті про дефекти короткого удару. Зокрема під час DFM цей огляд також перевіряє наявність зварних ліній, видимих ​​або структурних швів, які утворюються там, де зустрічаються два фронти потоку, оскільки лінії зварювання в косметично чи структурно чутливих зонах можна вирішити, налаштувавши розташування затвора перед початком обробки інструментами, що набагато простіше, ніж намагатися вирішити проблему лінії зварювання після того, як прес-форма вже виготовлена.

Огляд каналу охолодження та часу циклу для більших деталей

Корпуси очищувачів води Інжекційна форма - Аналіз охолодження на більшій поверхні порожнини

A Прес-форма для ін'єкцій корпусів очищувачів водивимагає від DFM уваги до розташування каналів охолодження на більшій поверхні порожнини, ніж для меншого продукту. Нерівномірне охолодження великої частини є поширеним джерелом викривлення, і перевірка DFM на цьому етапі зазвичай включає відображення очікуваного розташування каналів охолодження з геометрією частини, щоб визначити області, які можуть охолоджуватися значно повільніше, ніж інші, особливо навколо більш товстих секцій або областей з обмеженим доступом для ліній охолодження. Виявлення ризику нерівномірного охолодження під час DFM, перш ніж канали охолодження форми будуть фактично оброблені, коштує набагато дешевше, ніж виявлення проблеми деформації під час виробничих випробувань.

Перевірка допуску -згортання та складання

Для деталей, які потрібно з’єднати з іншими компонентами, перевірка DFM також перевіряє допуск-угору, тобто як індивідуальні допуски на розміри кількох сполучених частин складаються та потенційно створюють проблему підгонки, навіть якщо кожна окрема частина знаходиться в межах власного заданого допуску. Цю область зазвичай не помічають у менш ретельних процесах DFM, оскільки кожна частина може пройти перевірку окремо, а зібрана комбінація все ще не підходить належним чином, проблема, яка стає очевидною лише після того, як кілька виробничих частин фактично зібрано разом, а не під час перегляду однієї-деталі.

Програмне забезпечення DFM та інструменти моделювання та ручний огляд - Порівняння

Що вловлює симуляція, а ручний огляд часто пропускає

Досвідчений ручний огляд залишається цінним і швидко виявляє багато проблем, але програмне забезпечення для симуляції потоку визначає проблеми, зокрема навколо моделей заповнення та рівномірності охолодження, які важко точно передбачити лише на досвіді, особливо для складних деталей або деталей незвичайної форми. Комбінований підхід із використанням ручного перегляду для швидкого виявлення очевидних проблем і моделювання для перевірки складної поведінки перед тим, як приступати до інструментів, як правило, дає найнадійніший результат DFM для проектів, де справді має значення правильність з першого разу.

Поширені проблеми DFM і як їх позначають

Крім товщини стінки та дизайну ребер, огляд DFM зазвичай відмічає підрізи, які вимагають ковзаючих сердечників або підйомників, що ускладнює інструмент і збільшує вартість, недостатній радіус на гострих внутрішніх кутах, що створює точки концентрації напруги, схильні до розтріскування, а також деталі, які просто занадто тонкі або занадто глибокі, щоб бути надійно обробленими та заповненими, враховуючи матеріал і геометрію деталей. Кожне з них документується конкретно, як правило, із запропонованим коригуванням дизайну, тому особа, яка переглядає звіт DFM, може прийняти обґрунтоване рішення про те, чи прийняти позначений ризик, скоригувати дизайн чи прийняти додаткову складність інструментів для функції, яка справді потрібна, як це було спочатку розроблено.

Галузеві тенденції - Чому більше покупців вимагають звіти DFM як стандартні результати

Покупці, які купують нові інструменти, помітно частіше вимагають формальний, задокументований звіт DFM як стандартну частину процесу пропозиції, замість того, щоб розглядати DFM як внутрішній крок, який виробник інструментів виконує неофіційно, не ділячись детальними висновками. Ця зміна була частково зумовлена ​​тим, що більше розробників продуктів обпеклися неочікуваним перевищенням вартості прес-форм, пов’язаним із проблемами дизайну, які слід було виявити раніше, а частково завдяки зростанню доступності інструментів моделювання потоку, які роблять детальні візуальні звіти DFM більш доступними для виробників інструментів, щоб вони фактично створювали та ділилися ними. Для покупців запит на задокументований звіт DFM — це не лише виявлення проблем із дизайном, це також створення чіткого запису про те, що було перевірено та позначено, що справді корисно, якщо суперечка чи питання щодо дизайну виникають пізніше в проекті.

Стандарти якості та документації для належного звіту DFM

Що насправді повинен містити повний звіт DFM

Справді корисний звіт DFM має документувати конкретні висновки для кожної з основних областей перевірки, розглянутих вище, а не лише загальне твердження про те, що проект було розглянуто та схвалено. Зазвичай це включає позначені переходи товщини стінки з конкретними співвідношеннями, рекомендації щодо кута осідання за розмірами поверхні, ребра та втулки, перевірені на номінальну товщину стінки, прогнозований малюнок заливки та розташування лінії зварювання, якщо використовувалося моделювання, а також будь-які проблеми з допуском-угору для деталей, які потребують складання. Звіт, у якому просто написано «конструкцію перевірено, проблем не виявлено» без такого рівня деталізації, як правило, відображає поспішний або поверхневий огляд, а не ретельний, і розумно попросити виробника надати цей рівень документації, перш ніж приступати до інструментів.

Як запустити або надіслати запит на ретельну перевірку DFM - Практичний контрольний список

Переконайтеся, що переходи товщини стінки залишаються в розумному співвідношенні, як правило, менше 1,5:1 між суміжними секціями

Перегляньте кут нахилу спеціально для косметичних або оптично чистих поверхонь, а не лише для стін

Перевірте розміри ребра та втулки щодо номінальної товщини стінки, зазвичай зберігаючи ребра на 50-60% товщини прилеглої стінки

Запитуйте симуляцію потоку для деталей зі складною геометрією або критичними косметичними поверхнями, а не лише перевірку вручну

Для більших деталей переконайтеся, що схема охолоджувального каналу була переглянута по всій поверхні порожнини, а не лише біля воріт

Для зібраних продуктів запитайте про перевірку стека -допусків для сполучених компонентів

Вимагайте задокументований звіт DFM із конкретними висновками, а не лише загальну заяву про схвалення

Робота з виробником на DFM - Що запитати перед початком обробки інструментів

Термін виконання, формат звіту та процес перегляду

Здатний виробник прес-форм для лиття під тиском повинен розглядати перевірку DFM як справжній спільний крок, а не як швидко виконану формальність для просування проекту вперед. Оцінюючи фабрику прес-форм для лиття під тиском, запитайте конкретно про її типовий час виконання DFM, про те, чи використовують вони програмне забезпечення моделювання потоку як стандартну практику чи лише для складних проектів, і як насправді виглядає їхній звіт, в ідеалі запитайте зразок звіту з минулого проекту перед тим, як приступити до виконання.

Для оптового проекту лиття під тиском деталей варто чітко включити час перевірки DFM у ваш графік проекту, а не розглядати його як щось, що потрібно поспішати, щоб досягти дати початку інструменту, оскільки час, вкладений тут, постійно окупається, уникаючи набагато більш дорогих і руйнівних проблем пізніше в проекті. Запитайте свого виробника також про їхній процес перегляду, зокрема, скільки раундів ітерації DFM включено, перш ніж додаткова перевірка спричинить додаткові витрати, щоб очікування були зрозумілі для обох сторін, перш ніж проект перейде до інструментів.

F A Q